KR101135005B1 - 휴대용 횡압 교정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분해조립이 용이하여 휴대성이 뛰어나고, 안착부재를 사용하여 차륜의 상부에 안정적으로 설치할 수 있어 철도차량의 횡압 측정을 위한 교정작업을 보다 용이하게 할 수 있는 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차륜의 상부에 안착되는 제1지지부와, 상기 제1지지부의 하부에 설치되는 제2지지부와, 상기 제1지지부와 제2지지부를 연결하는 지지부 결합부재와, 횡압을 발생하는 유압실린더와, 횡압을 측정하기 위한 로드셀로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

철도 차량, 윤축, 횡압, 시험, 교정,

Description

휴대용 횡압 교정 장치{Lateral force calibrating apparatus of wheel-set for railway vechicle}

본 발명은 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분해조립이 용이하여 휴대성이 뛰어나고, 안착부재를 사용하여 차륜의 상부에 안정적으로 설치할 수 있어 철도차량의 횡압 측정을 위한 교정작업을 보다 용이하게 할 수 있는 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량은 대차부, 차체부 및 부속장치로 구성되어 있는데, 대차부에는 차축의 양쪽에 차륜이 압입 고정된 윤축이 설치되어 있고, 이 윤축은 특수강으로 제작되고 있으며, 각 대차는 차체를 지지 결합하여 차체와 일체성을 유지하고 있다.

그리고, 윤축은 차량이 레일 위를 구름운동하는 기본적이면서도 중요한 부분으로 안전운행과 속도에 결정적 역할을 하며, 차륜에는 플랜지가 형성되어 있고, 하나의 대차에는 일반적으로 2개의 윤축으로 구성되어 레일과의 역학적 관계로 탈 선을 방지할 수 있는 구조로 되어 있다.

그런데, 철도 차량들은 운행중에 탈선하는 사고가 가끔 발생하게 되는데, 이러한 탈선 사고는 차륜에 작용하는 수평 방향의 힘(횡압,Q)에 대한 수직방향의 힘(윤중, P)의 비(Q/P)가 일정치를 넘으면 차륜이 레일을 올라타거나 뛰어넘게 되어 발생하게 된다.

그래서, 이러한 탈선 사고가 발생했을 경우, 또는 탈선사고 예방을 위하여, 실제 운행 차량의 윤축에 스트레인 게이지를 부착한 측정용 윤축을 차량에 조립하여 탈선이 발생한 지점이나, 차량 운행 구간을 주행하면서 데이터를 측정하여 탈선 사고의 원인을 규명하고, 예방대책을 세우게 되는데, 이러한 시험에 사용되는 윤축은 사전에 정하중시험을 통해 교정된 윤축을 사용함으로써 정확한 측정을 할 수 있게 된다.

그러나, 이러한 정하중 시험을 통하여 윤축을 교정하는 데는 상당한 비용과 시간이 소요되고, 횡압 교정 장치를 휴대하기 어려운 문제가 있었다.

그래서, 철도차량의 주행 안전성을 측정하기 위해서 사용되는 시험용 윤축을 용이하게 제작하기 위하여 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 등록특허 제10-0536409호에 기재된 기술이 개발되었는데, 그 기술적 특징은 레버를 상하로 동작함에 의해 유압을 작동시키는 유압작동부와 유압작동부의 유압공급에 따라 피스톤이 동작하는 유압실린더로 연결되어 구성되는 유압장치에 있어서, 상기 유압실린더(11)를 형성하는 본체부(10)와 상기 유압실린더(11)의 일측 단부에 형성된 포켓부(12)와 상기 포켓부(12) 내부에 설치된 로드셀(13)과 상기 본체부(10)의 길이 방 향으로 지지부재(20)로 결합 구성되고, 상기 로드셀(13)과 유압실린더(11)가 접촉하는 차륜 플랜지 상부에는 지그(30)가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

그러나, 등록특허 제10-0536409호에 기재된 기술은 간단한 방법으로 철도차량의 윤축 횡압 측정을 위한 시험용 윤축의 하중 교정 작업을 할 수 있으나, 지지부재(20)에 본체부(10)가 볼트 결합되어 있어 분해 결합이 용이하게 이루어질 수 있는 구조가 아니며, 지그(30)도 차륜의 답면에 지지되고, 상부에는 지지부재(20)가 안착되는 구조이어서 부피가 크고 무게가 많이 나가는 구조이므로 그 무게로 인하여 이동이 어려운 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제1지지부와 제2지지부를 지지부 결합부재를 사용하여 결합함으로써 안정적인 결합이 가능하고, 상기 제1지지부의 양 단부에 초승달 형상의 안착부재를 형성함으로써 차륜의 상부에 안정적으로 설치가 가능하여 정확하게 횡압을 교정할 수 있는 휴대용 횡압 교정 장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 제2지지부의 단부에 별도의 로드셀 브라켓을 설치하여 로드셀을 안정적으로 결합하고, 윤축에 설치된 차륜에 수평으로 횡압이 가해지도록 하여 횡압을 측정함으로써 횡압의 정확한 측정이 가능한 휴대용 횡압 교정 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 각 구성요소의 분해, 조립이 용이하여 휴대가간편한 휴대용 횡압 교정 장치를 제공하는 것이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;

차륜의 상부에 안착되는 제1지지부와, 상기 제1지지부의하부에 설치되는 제2지지부와, 상기 제1지지부와 제2지지부를 연결하는 지지부 결합부재와, 횡압을 발생하는 유압실린더와, 횡압을 측정하기 위한 로드셀로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1지지부는 봉형상의 지지봉과, 상기 지지봉의 양측에 초승달 형상의 안착부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2지지부는 일측에 유압실린더가 설치되고, 타측에는 로드셀 브라켓이 설치되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 로드셀 브라켓은 제1지지부가 결합되는 제3삽입공과, 제3삽입공의 하부에 형성되어 제2지지부가 결합되는 제4삽입공과, 제3삽입공과 제4삽입공은 제2연결부에 의해 결합되되, 제3삽입공에는 로드셀이 설치되는 고정판이 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정판은 일측에 횡압 전달판이 설치되고, 타측에 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 지지부 결합부재는 지지부의 지지봉이 삽입되는 제1삽입공과, 제2지 지부가 삽입되는 제2삽입공과, 상기 제1삽입공과 제2삽입공을 연결결합하는 제1연결부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 지지봉에는 이탈방지링이 결합되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 제2지지부와 유압실린더는 유압실린더 지지부재에 지지되는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 제1지지부와 제2지지부를 지지부 결합부재를 사용하여 결합함으로써 안정적인 결합이 가능하고, 상기 제1지지부의 양 단부에 초승달 형상의 안착부재를 형성함으로써 차륜의 상부에 안정적으로 설치가 가능하여 정확하게 횡압을 교정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 구성요소를 간편하게 분해 조립이 가능하여 휴대가 용이하여 장소에 구애 받지 않고 간편하게 윤축의 횡압을 교정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제1지지부에 이탈방지링을 형성하여 지지부 결합부재가 이탈하는 것을 방지하여, 제2지지부를 일정하게 위치 시킬수 있어 안전사고를 방지하고, 정확한 교정 작업을 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일 한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 횡압 교정 장치가 차륜에 설치된 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 휴대용 횡압 교정 장치의 분리 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 로드셀 브라켓의 사시도이다.

본 발명은 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것으로 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 그 구성은 크게 차축(410)에 차륜(420)이 압입되어 형성된 윤축(400)에 있어서, 차륜(420)의 상부에 설치되는 제1지지부(100)와, 상기 제1지지부(100)에 지지되어 차륜(420)의 사이에 설치되는 제2지지부(200)와, 제2지지부(200)의 일측에 설치되어 횡압을 발생시키는 유압실린더(210)와, 제2지지부(200)와 동일축에 설치되어 횡압을 측정하기 위한 로드셀(340)로 구성된다.

여기서, 상기 제1지지부(100)는 봉형상으로 형성된 지지봉(120)과 지지봉(120)의 양측에 형성되는 안착부재(110)로 이루어져 윤축(400)의 양측에 설치된 차륜(420)의 상부에 설치되는데, 상기 제1지지부(100)가 안정적으로 차륜(420) 답면부에 안착 지지될 수 있도록 지지봉(120)의 양단부에는 안착부재(110)가 구비되어 차륜(420)의 상면에 설치되게 된다.

한편, 종래에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원호로 이루어지는 차륜의 답면부에 지그(30)가 설치되고 이 지그(30)의 상부에 지지부재(20)가 단순히 놓여 지는 형태로 설치되게 되므로 횡압 측정시 유압실린더(11)의 동작에 의해 차륜이 흔들리게 되고, 이로 인해 지지부재(20)가 지면으로 낙하할 수 있고, 안정적으로 측정도 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 지그(30)는 차륜의 답면에 면접촉되도록 차륜의 외경에 따른 곡률과 정확하게 일치되도록 접촉면을 형성하여야 하는 것이 바람직하나, 차륜의 종류와 답면 마모상태에 따라 곡률에 차이가 있기 때문에 차륜 답면부에 설치되는 지지부재(20)를 안정적으로 지지할 수 없는 문제점이 있다.

그러나, 본 발명의 안착부재(110)는 제1지지부(100)의 지지봉(120) 양단에 볼트 등의 고정수단을 사용하여 결합 고정되며, 그 형상은 초승달 형상으로 형성되어 차륜(420)의 답면부에 점접촉하도록 형성되기 때문에 다양한 곡률로 형성되는 차륜에 안정적으로 안착되어 횡압 교정 장치를 안정적으로 지지할 수 있고, 이로 인해, 보다 정확하게 횡압을 교정할 수 있게 된다.

그리고, 제2지지부(200)는 양측 차륜(420)의 플랜지 내측면 사이에 설치되는데, 상기 제2지지부(200)는 지지부 결합부재(150)를 사용하여 상기 제1지지부(100)와 결합되게 된다.

여기서, 제1지지부(100)와 제2지지부(200)를 지지부 결합부재(150)에 의해 결합함으로써 결합구조가 간단하고 견고할 뿐만 아니라, 상기 지지부 결합부재(150)에는 제1지지부(100)의 지지봉(120)이 삽입되는 제1삽입공(152)이 형성되고, 상기 제1삽입공(152)의 하부에는 제1연결부(156)에 의해 연결 결합된 제2삽입 공(154)이 형성되어 제2지지부(200)가 삽입지지된다.

그리고, 상기 제1지지부(100)에는 지지봉(120)에 다수의 이탈방지링(130)을 끼우고, 볼트 등의 결합수단(미도시)으로 고정하여 지지부 결합부재(150)가 지지봉(120)에서 빠지거나, 과도하게 위치 이동하는 것을 방지할 수 있게 되므로, 윤축(400)의 횡압 교정시 윤축(400)의 빈번한 위치 이동에 대응하여 본 발명의 장치를 위치를 변경하여도 각 구성 요소들의 분리를 방지할 수 있어 안전사고를 예방할 수 있다.

그래서, 상기 제2지지부(200)는 상기 제1지지부(100)의 하부에 결합되되, 상기 제2삽입공(154)에서 자유롭게 이동이 가능하기 때문에, 상기 제2지지부(200)의 길이방향 일측에 형성되는 유압실린더(210)에서 발생하는 횡압이 지지부 결합부재(150)를 통하여 제2지지부(200)의 마찰손실없이 온전하게 차륜(420)에 전달되게 함으로써 정확한 횡압의 교정이 가능하게 된다.

그리고, 전술한 바와 같이 제2지지부(200)의 길이방향 일측 단부에 유압실린더(210)가 설치되고, 상기 유압실린더(210)에 연결된 유압펌프(250)를 제어하여 상기 제2지지부(200)를 가압하게 되는데, 상기 제2지지부(200)의 타측에는 로드셀(340)이 설치되어 횡압을 측정하게 된다.

이때, 상기 제2지지부(200)와 유압실린더(210)는 지지부 결합부재(150)에 의해 길이방향 중심을 일치시키지만 파이프 형상의 유압 실린더 지지부재(220)를 끼워서 연결시키면 보다 안정적으로 지지되고 중심이 정확하게 유지되게 된다.

여기서, 상기 로드셀(340)은 로드셀 브라켓(300)을 사용하여 결합되게 되는데, 상기 로드셀 브라켓(300)은 상부에 제3삽입공(310)이 형성되어 제1지지부(100)가 삽입되고, 제3삽입공(310)의 하부에는 제2연결부(305)에 의해 연결 결합된 제4삽입공(320)이 형성되어 제2지지부(200)가 삽입되게 되며, 상기 제4삽입공(320)의 측부에는 고정판(330)이 형성되어 로드셀(340)이 고정되게 된다.

이때, 상기 고정판(330)은 상부에 관통공(335)이 형성되어 상기 제1지지부(100)의 지지봉(120)이 삽입되고, 상기 제4삽입공(320)과 고정판(330)의 사이에는 횡압 전달판(350)이 더 형성되어 유압실린더(210)에서 발생된 횡압을 제2지지부(200)을 통하여 온전히 로드셀(340)로 전달할 수 있게 되며, 또한, 상기 로드셀(340)은 차륜(420)과 직접 접촉하게 되어 횡압의 측정이 가능하게 된다.

여기서, 상기 횡압전달판(350)은 고정판(330)에 결합되어 제2지지부(200)에 작용하는 횡압을 전달하게 되는데, 횡압전달판(350)과 고정판(330) 및 로드셀(340)은 볼트 등을 이용하여 일체 결합된다.

그래서, 철도차량의 운행중 차륜(420)에 작용하는 횡압을 측정하기 위한 횡압을 정확하게 교정할 수 있게 되어 선로를 주행하면서 탈선계수를 측정시에 정확한 데이터를 얻을 수 있게 되어 탈선의 원인을 정확하게 규명할 수 있게 된다.

그리고, 상기 로드셀(340)에는 데이터 처리기(미도시)가 연결 설치되어 상기 로드셀(340)에서 작용하는 횡압에 따른 전기적인 신호를 보내게 되면, 이 신호를 데이터 처리기에서 정확한 하중값으로 표시하게 된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 제1지지부(100)와 제2지지부(200) 및 이들을 연결 결합하는 지지부 결합부재(150)와 유압실린더(210) 및 로드셀 브라켓(300)을 각각 분해할 수 있어, 휴대가 용이하여 장소에 구애받지 않고 간편하게 윤축의 횡압을 교정할 수 있게된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

본 발명은 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 분해조립이 용이하여 휴대성이 뛰어나고, 안착부재를 사용하여 차륜의 상부에 안정적으로 설치할 수 있어 철도차량의 횡압 측정을 위한 교정작업을 보다 용이하게 할 수 있는 휴대용 횡압 교정 장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 휴대용 횡압 교정 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 횡압 교정 장치가 차륜에 설치된 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 휴대용 횡압 교정 장치의 분리 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 로드셀 브라켓의 사시도이다.

<< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >>

100 : 제1지지부 110 : 안착부재

150 : 지지부 결합부재 152 : 제1삽입공

154 : 제2삽입공

200 : 제2지지부 210 : 유압실린더

300 : 로드셀 브라켓 305 : 제2연결부

310 : 제3삽입공

320 : 제4삽입공 330 : 고정판

335 : 관통공 340 : 로드셀

350 : 횡압전달판 400 : 윤축

410 : 차축 420 : 차륜

Claims (8)

1. 차륜의 상부에 안착되는 제1지지부와,

   상기 제1지지부의 하부에 설치되는 제2지지부와,

   상기 제1지지부와 제2지지부를 연결하는 지지부 결합부재와,

   횡압을 발생하는 유압실린더와,

   횡압을 측정하기 위한 로드셀로 이루어지되,

   상기 제1지지부는 봉형상의 지지봉과, 상기 지지봉의 양측에 초승달 형상의 안착부재가 구비되고,

   상기 지지봉에는 이탈방지링이 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 횡압 교정 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2지지부는 일측에 유압실린더가 설치되고, 타측에는 로드셀 브라켓이 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 횡압 교정 장치.
4. 차륜의 상부에 안착되는 제1지지부와,

   상기 제1지지부의 하부에 설치되는 제2지지부와,

   상기 제1지지부와 제2지지부를 연결하는 지지부 결합부재와,

   횡압을 발생하는 유압실린더와,

   횡압을 측정하기 위한 로드셀로 이루어지되,

   상기 제2지지부는 일측에 유압실린더가 설치되고, 타측에는 로드셀 브라켓이 설치되고,

   상기 로드셀 브라켓은 제1지지부가 결합되는 제3삽입공과,

   제3삽입공의 하부에 형성되어 제2지지부가 결합되는 제4삽입공과,

   제3삽입공과 제4삽입공은 제2연결부에 의해 결합되되, 제3삽입공에는 로드셀이 설치되는 고정판이 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 횡압 교정 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 고정판은 일측에 횡압 전달판이 설치되고, 타측에 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대용 횡압 교정 장치.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서,

   지지부 결합부재는 지지부의 지지봉이 삽입되는 제1삽입공과,

   제2지지부가 삽입되는 제2삽입공과,

   상기 제1삽입공과 제2삽입공을 연결결합하는 제1연결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 횡압 교정 장치.
7. 삭제
8. 제3항에 있어서,

   제2지지부와 유압실린더는 유압실린더 지지부재에 지지되는 것을 특징으로 하는 휴대용 횡압 교정 장치.

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